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600MW机组循环水泵电机单、双速切换改造

0 引言

火电发电厂随着行业发展的不断深化改革，加快企业改革经济发展的步伐，不断深入科学发展理念与节约能源降低厂用电量的思路，确保我厂厂用电量每年能下降厂用电率为主要生产目标。结合本公司发电机组设备的运行方式，把握辅机设备节能降耗纳入到设备改造工作中，一次性投资，实现持久性节能省电，充分发挥设备出率运行稳定的可靠性；从而提高企业经济效益，降低发电成本及厂用电率，为我厂企业经济发展着重对设备出率和电量损耗而改造设备，从而使设备低电耗高出率作为我厂长期关注并不断完善的主要目标。

1 循环水泵电机设计选型参数配制问题

1.1 600MW共二台机组，循环水泵是机组的主要辅机设备之一。其中600MWX2机相配套A、B、C、D四台公用，在两台主机组运行中，除了夏季以外，一般投运两台辅机循泵高压电机，每投入电机工作时不能得到80%出力，循环水泵的实际功率参数和现场的实际情况出率相差很大，而产生的电量不会减少，这样造成厂用电率升高，使循环水泵无法在最佳工况点运行。水泵的运行流量效率往往很低，如果从水泵叶轮的性能曲线进行修正，更换新的叶轮，以提高水泵的运行效率。那么循环水泵在全厂各种运行条件下连续供给冷却水至凝结器，以带走主机及给水泵小汽轮机所排放的热量，并向开式冷却水系统提供冷却水。同样对机组真空系统运行方式影响很大；另一方面，其电机功率较大，电耗消耗高。因此大量降低电力生产中的电耗，有着十分重大的意义。

1.2 如果循环水泵远离最佳电机做功运行，需泵部叶轮进行改造，可以更贴近最佳工况点运行，从而达到节能降耗的目的。那么这样的投入切不符合实际，因在实际运行中，辅机循环水泵是全开出口门阀，并且往往用调整水泵运行台数的方式来满足不同水温和热负荷的需求，只能使循环水泵不能长期运行在完全出率达到满足机组的正常出率，远离电机泵部出厂设计出力，降低运行效率和使用寿命，从而对电厂的安全和经济效益带来影响为提高水泵运行效率，必须改装电机的极速调整泵部运行的出率。

2 改造设备情况

2.1 一期#1、#2机组循环水泵系统共有4台循环水泵高压电机，正常运行时是一台在冬季是二台。因此决定将C循环水泵改为双极（16/18）电机。

2.2 循环水泵电机转速的节能降电量的措施根据循环水泵的流量Ｑ、扬程Ｈ、轴功率Ｎ与转速ｎ的关系：

Q1/Q2=ｎ1/ｎ2；Ｈ1/Ｈ2=（ｎ1/ｎ2）2；Ｎ1/Ｎ2=（ｎ1/ｎ2）3

通过以上的公式可以看出，速度n的立方和轴功率N成正比，在速度n降低幅度不大，轴功率则会大幅度的下降，而对扬程的影响并不是很明显，只有对循环水流量的影响造成最小。所以只有改变电机的定子转速即而可达到所需求的冷却水配套的参数指标。

2.3 依据其它发电厂采用了各种方式改变循泵的转速方法达到其节能的目的。如：增设变速箱、液力偶合器、电气设备中加装调压变频装置等。便于循泵设备均有各自的效率，但没能使循环泵电机降低所消耗能量，

即使得到降低泵组效率并不能达到它出率降低而减少电量，反而增加了资金的投入，则正反相抵消，节能和降低出率的效果不是最佳。其次设备占用场地空间大，使循泵整套组合过于结构复杂，不便于设备的检修维护工作量而增加。又因冷却水量并必须按要求无极变速。往往在夏季与秋季之差，最多增加春秋季为一档即能满足机组发电运行实际需要。因此，将改变电机绕组的极性对数的变极后调速电机达到实际理想效果。便于设备的运行稳定可靠性、出率高、不占场地、成本投入少，且易于改造现有的电机极性成为双速电机。

3 实施方案与效果

3.1 C循环水泵高压电机在电机修理厂进行高、低速线圈改造安装接线。

3.2 6kVⅡA段配电室内配置电源6kV真空断路器#2205开关、一期循环水泵房内配置两把高压转换刀闸及装配在切换柜内和原有位置安装高压电动机。

3.3 6kVⅡA段配电室内#2205断路器配置综合保护、循环水泵配置双套差动保护。

3.4 差动保护装置回路装有信号灯，能显示故障动作信号和装置故障信号；在进线端装有一套带电显电装置，显示切换柜的进线电源状态；在电机的高低速绕组前，装有两套带电显电装置，显示电机的高低速运行状态。

3.5 将循泵电机绕组改造的高压电机变极成为双速电机，发电机不满负荷运行或一台机组运行时，那么启动调极循泵得到运行出率较高，从

而达到较理想的节能效果。

3.6 根据参数选择更接近合理分配，再加上电机绕组的极数改变18极变换成16极双速电机转动，即可满足实现双速高效的运行方式。同时，还可在运行之后。通过实测循环管道流量的阻力，重新微量进行改进泵部的性能．使期达到理想运行效率，长期处于最佳运行状态。所以说，高效双速循环水泵既是需要的，又是可以实现的。

4 循环水泵电机改造后的经济分析

对其性能指标、投资费用、效益、投资回收作出综合比较：一天节省电量计算为：

IUcosΦ/1000h=1.732×6000×50×0.87/1000×24=10849.248。

I→电动机节省的电流；50A；U→电动机额定电压；6000V；→约等于1.732；cosφ→电动机功率因数，约等于0.78。

一天24小时的节电率为：节电率=W－W，

/W×100%=1.0849248/1440=0.075%，一年运行小时按2000小时数计算，年增加上网电量折价为：2000÷24×10849.248×0.41＝370682.64元。

那么每天可节省标准煤量数为：0.075×3.3＝0.248（克）。

由上可见，通过进行循环水泵高度压电机双速、双极改造，节能增效作用十分显著。

5 结束语

对一期运行机组匹配的C循环水泵电机进行双速、双极改造，达到节能降耗、提高经济效益目的。

使机组安全生产稳定、经济出效益、其各方面的出率、电量前后对比

分析，节能降耗方面、而提高安全性、设备稳定可靠性。对一期机组的厂用电率有大的下降幅度，经济效益日益增长，所以企业作为节能降耗，改革推进企业管理创新、技术创新，进一步加强机组的技术改造力度，努力为我厂机组的技术管理、节能水平已达更高层次。

通过进行循环水泵电机双速、双极改造，达到了节能降耗的目的，如此之外还大大降低现场的噪声，改善职工工作环境和减少职工的劳动强度。

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